高中物理靜電場電勢差和電場強(qiáng)的關(guān)系2 新人教版選修PPT課件

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1、學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)（一）知識與技能（一）知識與技能 掌握電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系過程與方法過程與方法通過對電場力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系（二）情感態(tài)度與價值觀（二）情感態(tài)度與價值觀通過學(xué)習(xí)感知科學(xué)的價值和應(yīng)用 培養(yǎng)對科學(xué)的興趣、堅定學(xué)習(xí)思考探索的的信念重點(diǎn)：重點(diǎn)：勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 難點(diǎn)：難點(diǎn)：電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系在實(shí)際問題中應(yīng)用。第1頁/共23頁試探電荷在電場試探電荷在電場試探電荷在電場試探電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能中某點(diǎn)的電勢能中某點(diǎn)的電勢能中某點(diǎn)的電勢能與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)跟試探電荷無關(guān)跟試探電荷無

2、關(guān)跟試探電荷無關(guān)Ep/q試探電荷在電場試探電荷在電場試探電荷在電場試探電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能中某點(diǎn)的電勢能中某點(diǎn)的電勢能中某點(diǎn)的電勢能與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)跟試探電荷無關(guān)跟試探電荷無關(guān)跟試探電荷無關(guān)Ep/q電場中兩點(diǎn)電勢電場中兩點(diǎn)電勢電場中兩點(diǎn)電勢電場中兩點(diǎn)電勢之差叫電勢差之差叫電勢差之差叫電勢差之差叫電勢差UABAB電場中兩點(diǎn)電勢電場中兩點(diǎn)電勢電場中兩點(diǎn)電勢電場中兩點(diǎn)電勢之差叫電勢差之差叫電勢差之差叫電勢差之差叫電勢差UABAB和重力與重和重力與重和重力與重和重力與重力勢能類比力勢能類比力勢能類比力勢能類比WABEpAEpB和重力與重和重力與

3、重和重力與重和重力與重力勢能類比力勢能類比力勢能類比力勢能類比WABEpAEpB電場力做功電場力做功電場力做功電場力做功與路徑無關(guān)與路徑無關(guān)與路徑無關(guān)與路徑無關(guān)試探電荷在場中試探電荷在場中試探電荷在場中試探電荷在場中某點(diǎn)受的電場力某點(diǎn)受的電場力某點(diǎn)受的電場力某點(diǎn)受的電場力與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)跟試探電荷無關(guān)跟試探電荷無關(guān)跟試探電荷無關(guān)EF/q試探電荷在場中試探電荷在場中試探電荷在場中試探電荷在場中某點(diǎn)受的電場力某點(diǎn)受的電場力某點(diǎn)受的電場力某點(diǎn)受的電場力與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)跟試探電荷無關(guān)跟試探電荷無

4、關(guān)跟試探電荷無關(guān)EF/q復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧第2頁/共23頁qFE qWUABABqWAOAcosFsW 1.電場線與電場線與等勢面處處等勢面處處垂直垂直2.電場線由電場線由電勢較高的電勢較高的等勢面指向等勢面指向電勢較低的電勢較低的等勢面等勢面.3.電場線越電場線越密的地方密的地方,等等差等勢面也差等勢面也越密越密.力的力的性質(zhì)性質(zhì)能的能的性質(zhì)性質(zhì)等勢面等勢面電場的兩大性質(zhì)：電場的兩大性質(zhì)： 電場電場電場線電場線復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧第3頁/共23頁一、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系一、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 結(jié)論結(jié)論1:在電場中場強(qiáng)方向是電勢降低最快的方向。在電場中場強(qiáng)方向是電勢降低最快的方向。問題問題1：

5、A到到B、從、從A到到C 、從、從A到到D電勢都是降低的，沿哪電勢都是降低的，沿哪個方向電勢降低最快個方向電勢降低最快?EA.B.C CDsd）EA.B.C CDE EA.B.C CDA.BA.B.B.C CDsd）第4頁/共23頁A CA CWqUACWqE dEdUACEA.B.CDsd）EA.B.CDE EA.B.CDA.BA.B.B.CDsd）問題問題2：如何求把試探電荷：如何求把試探電荷q從從A移到移到C電場力做的功電場力做的功?問題問題3：在勻強(qiáng)電場中沿場強(qiáng)方向上兩點(diǎn)的電勢：在勻強(qiáng)電場中沿場強(qiáng)方向上兩點(diǎn)的電勢差跟場強(qiáng)是什么關(guān)系差跟場強(qiáng)是什么關(guān)系?結(jié)論結(jié)論2:在勻強(qiáng)電場中，在勻強(qiáng)電場

6、中，沿場強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)沿場強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)間的間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積。電勢差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積。第5頁/共23頁EdEsUABcosABABqUWcosqEsWABEdU 問題問題4：在勻強(qiáng)電場中任意兩點(diǎn)：在勻強(qiáng)電場中任意兩點(diǎn)的電勢差跟場強(qiáng)是什么關(guān)系的電勢差跟場強(qiáng)是什么關(guān)系?EA.B.CDsd）EA.B.CDE EA.B.CDA.BA.B.B.CDsd）第6頁/共23頁三、重要說明三、重要說明 1、U=Ed是在勻強(qiáng)電場條件下推導(dǎo)出來的，因此公式只適用于勻強(qiáng)電場。是在勻強(qiáng)電場條件下推導(dǎo)出來的，因此公式只適用于勻強(qiáng)電場。2、對非勻強(qiáng)電場雖不能做定量計算，但仍可用來作為定性判

7、斷。對、對非勻強(qiáng)電場雖不能做定量計算，但仍可用來作為定性判斷。對于等差等勢面來說，于等差等勢面來說，E越大，越大，d越小，即等差等勢面越密集。越小，即等差等勢面越密集。3、電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向、電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向第7頁/共23頁問題問題5：，這個式子表示什么這個式子表示什么dUEEdU由由表示什么含義？從式子中可看出表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？的單位是什么？問題問題5：，這個式子表示什么這個式子表示什么dUEEdU由由表示什么含義？從式子中可看出表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？的單位是什么？答：在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每

8、單位距離上的電答：在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差。勢差。E的單位是的單位是V/m注意注意：d為勻強(qiáng)電場中沿場強(qiáng)方向的距離，即為為勻強(qiáng)電場中沿場強(qiáng)方向的距離，即為A、B兩點(diǎn)所在等勢面兩點(diǎn)所在等勢面的垂直距離。的垂直距離。第8頁/共23頁問題問題6：三個場強(qiáng)公式的意義及適用條件比較：三個場強(qiáng)公式的意義及適用條件比較. qFE 2rQkE dUE 公式，它是任意電場場強(qiáng)的定義式和度量公式，它是任意電場場強(qiáng)的定義式和度量式，不是式，不是E的決定式，的決定式，E由電場自身決定，由電場自身決定，式中式中q是試探電荷的電量，是試探電荷的電量，F(xiàn)是試探電荷在電是試探電荷在電場中所

9、受的力，公式明確表述了度量電場強(qiáng)場中所受的力，公式明確表述了度量電場強(qiáng)度及方向的方法度及方向的方法是真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場場強(qiáng)決定式和是真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場場強(qiáng)決定式和函數(shù)式，式中函數(shù)式，式中Q是場源電荷的電量，公式明是場源電荷的電量，公式明確表述了點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)由哪些因素決確表述了點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)由哪些因素決定，是怎樣的函數(shù)關(guān)系定，是怎樣的函數(shù)關(guān)系.是勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的度量式，是勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的度量式，d是兩點(diǎn)沿場強(qiáng)是兩點(diǎn)沿場強(qiáng)方向（或電場線）的距離，場強(qiáng)（電場線）方向（或電場線）的距離，場強(qiáng)（電場線）的方向指向電勢降落最快的方向的方向指向電勢降落最快的方向.第9頁/共23頁例例1：如圖，在勻

10、強(qiáng)電場中的：如圖，在勻強(qiáng)電場中的M、N兩點(diǎn)距離為兩點(diǎn)距離為2 cm，兩點(diǎn)間的電勢差，兩點(diǎn)間的電勢差為為5 V,M、N連線與場強(qiáng)方向成連線與場強(qiáng)方向成60角，則此電場的電場強(qiáng)度多大？角，則此電場的電場強(qiáng)度多大？ 解：解：. . NN 6060 E EM M. . .N N根據(jù)根據(jù) ，得：，得： UEd0cos 60UEM N25121 02500 V /m（）第10頁/共23頁例例2、a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四是勻強(qiáng)電場中的四個點(diǎn)，它們正好是一個矩形的四個頂個點(diǎn)，它們正好是一個矩形的四個頂點(diǎn)電場線與矩形所在平面平行已點(diǎn)電場線與矩形所在平面平行已知知a點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為20 V，b點(diǎn)的電勢為

11、點(diǎn)的電勢為24 V，d點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為4 V，如右圖所示，如右圖所示由此可知由此可知c點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為()A4 V B8 VC12 V D24 V因此UabUdc，c點(diǎn)電勢為8 V，B正確在勻強(qiáng)電場中，由于UEd，所以任意一簇平行線上等距離的兩點(diǎn)的電勢差相等知識鏈接知識鏈接B第11頁/共23頁例3、下列關(guān)于勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系，正確的說法是()A在相同距離上的兩點(diǎn)，電勢差大的其場強(qiáng)也必定大B場強(qiáng)在數(shù)值上等于每單位距離上的電勢降落C沿著電場線方向，任何相同距離上的電勢降落必定相同D電勢降落的方向必定是場強(qiáng)方向C第12頁/共23頁第13頁/共23頁第14頁/共23頁第15頁/共23

12、頁思路思路點(diǎn)撥點(diǎn)撥第16頁/共23頁AC電勢相等，處在同一個等電勢相等，處在同一個等勢面上勢面上若為勻強(qiáng)電場，則若為勻強(qiáng)電場，則AC連線為等連線為等勢面，電場線垂直勢面，電場線垂直AC，電子從，電子從A到到D電勢能增加，電場力做負(fù)電勢能增加，電場力做負(fù)功，電場線由功，電場線由B指向指向D，A正確正確E第17頁/共23頁若若O點(diǎn)為點(diǎn)電荷，由于電點(diǎn)為點(diǎn)電荷，由于電子由子由A到到D，遠(yuǎn)離點(diǎn)電荷而，遠(yuǎn)離點(diǎn)電荷而且電勢能增加，所以且電勢能增加，所以O(shè)點(diǎn)點(diǎn)只能是正的點(diǎn)電荷，只能是正的點(diǎn)電荷，C正正確確若若O點(diǎn)為點(diǎn)電荷點(diǎn)為點(diǎn)電荷AC第18頁/共23頁EF9第19頁/共23頁當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練dd由圖可知由圖可

13、知EAEBEC由公式由公式UEd可以可以粗略粗略判斷判斷UABUBC所以所以B小于小于35VC第20頁/共23頁 2.圖中圖中AB、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場中，已知三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場中，已知ACBC，ABC=60，BC=20cm把一個電量把一個電量q=105C的正電荷從的正電荷從A移移到到B，電場力做功為零；從，電場力做功為零；從B移到移到C，電場力做功為，電場力做功為1.73103J，則該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向是，則該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向是 （ ）A865Vm，垂直，垂直AC向左向左B865Vm，垂直，垂直 AC向右向右C1000Vm，垂直，垂直 AB斜向上斜向上D1000Vm，垂直，垂直 AB斜向下斜向下 D 當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練第21頁/共23頁當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練第22頁/共23頁感謝您的觀看！第23頁/共23頁